点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:他用一个一个原子 垒起中国量子算力
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

他用一个一个原子 垒起中国量子算力

来源:科技日报2021-05-17 09:41

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  周一有约

  单比特、两比特、三比特、六比特……比特数增长的每一步,对中国科学技术大学教授、国家重大研究计划“半导体量子芯片”首席科学家郭国平与团队来说,都是量子计算研究领域的一大步。他们多年追逐量子中国梦,实现零的突破,跟上国际先进科研机构的节奏。

  郭国平说,研究量子计算就像“用一个一个原子垒起一座金字塔”一样难,但为了中国早日有“量子算力”,他愿为此奋斗终生。

  “愣头青”走进量子计算

  在蒸汽机时代,马力就是国力;在信息时代,算力就是国力。

  中国,一定要有自己的“量子算力”!15年前,一位在国内接触量子算力的大学生开始萌发心中的理想。

  1977年出生的郭国平是江西南昌人,1996年考入中国科学技术大学。在这里,他接触到著名量子信息学家郭光灿的研究团队,开始学习量子光学,从事量子通信及量子信息器件研究。

  2005年,郭国平因为量子通信科研成果获得中国科学院院长特别奖,同年获得中科大博士学位并留校。但是,他做出了一个“很傻”的决定,放弃已经做得风生水起的量子通信研究,改做量子计算。

  20世纪80年代,诺贝尔奖获得者理查德·费曼等人提出构想,基于两个奇特的量子特性——量子叠加和量子纠缠构建“量子计算”。相较于电子计算机,量子计算机理论上的运算能力将有几何级数的增长,被认为是下一代信息革命的关键动力。

  “那时候我被认为是‘愣头青’。量子计算当时在国内的基础近乎空白,与先发国家差距巨大,研究很花钱,又难出论文。”郭国平说,他愿做“愣头青”,因为“这个东西对国家太重要了”。

  从芯片设计到纳米加工、检测、软件编程,量子计算机涉及物理、机械、软件等多个学科。在导师支持下,郭国平建立了半导体量子芯片研究组,竞争国际量子计算的制高点。

  经过艰苦努力,研究组在国内首次实验实现了量子霍尔效应,并先后实现了基于半导体的单比特、两比特、三比特量子计算。

  卖房缓解资金紧张

  近年来,量子计算研究进展迅速,但产业发展刚起步。“由于缺乏对口的企业,我们早期毕业的博士生可谓‘毕业就失业’。”郭国平的第一个博士生张辉说,他毕业后在上海从事金融相关的工作。

  人才的流失、产业的缺位,让郭国平坐不住了。

  2017年,40岁的郭国平驶上了又一段人生新航道,在实验室里二次创业办起公司——合肥本源量子计算科技有限责任公司。“本源量子”寓意“量子技术追溯科技本源”。

  “本源创立之初就是肩负国家使命和个人的情怀理想。我们希望在量子计算上,能够为国家抢到足够多的核心专利,让中国能够在全球量子计算科研领域占有一席之地,能够紧跟国际领先的科技步伐。”郭国平说。

  公司初创期间,资金匮乏时,郭国平卖掉自己的一套房子保住公司;公司走上正轨后,郭国平名下股份估值近亿元人民币,他将这些股份无偿分给研发团队的年轻人。

  如同一颗磁石,本源吸引来了投资,更吸引了一批与张辉一样的量子专业毕业生回归。团队从2017年的10余人,到如今的上百人,研发人员占比超过75%,研究生学历人才超40%。

  “人才是本源量子最大的优势,也是量子计算领域最重要的资源。量子力学有两个概念叫‘纠缠’和‘相干’,我跟学生说,你们现在散落在全球各个地方,有一天我们会‘再纠缠,永相干’,希望你们都能‘若有战,召必回’。”郭国平说。

  去年9月,在郭国平带领下,团队自主研发六比特超导量子计算云平台正式上线,全球用户可以在线体验来自中国的量子计算服务。

  “夸父”逐日永不停歇

  切割硅基板、在长宽不到一厘米的芯片板上焊线、芯片样品检测分析……出自郭国平团队之手的第一代超导量子芯片被命名为“夸父”。

  逐梦的故事每天都在上演。

  这几年,哪怕是节假日,郭国平不是在实验室,就是在去往实验室的路上。在他看来,如今每一分、每一秒都弥足珍贵。目前,世界多国在研制量子计算机,这是一条无形的赛道,都在朝着实现通用型量子计算机的目标努力。

  合力,此时显得尤为迫切。郭国平告诉记者,量子计算机的研发,需要多种不同学科、不同产业方向的融合协作,全社会的共同努力。只有越来越多不同行业的企业加入研发,才能让量子计算有更多应用场景,从而极大地推动量子计算机的研制效率。基于这一初衷,本源量子构建了量子计算产业联盟,与金融、生物制药、化学材料、人工智能等产业开展合作。

  “我相信,量子计算最终可以服务于我们的衣、食、住、行、医。”谈及未来,郭国平眼里有光:量子计算能够扩展科学界对分子结构和特性进行模拟的能力,有望为新一代药物和疫苗研发、新材料的设计、智能制造等模拟设计提供更强大的工具。

  目前,他们已在研发下一代超导量子芯片与量子计算机控制系统,预计今年推出第二代20比特的“悟源”超导量子计算机,未来两年内实现50比特到100比特的量子计算机。

  “我们目前取得的成绩,只是‘万里长征’走出的一小步。”郭国平说。“但是,正如蒸汽机第一次被装在马车上,谁能想到它孕育着改变世界的力量。”(代 群 徐海涛 陈 诺)

[ 责编:武玥彤 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 大运河景观带成为沧州文化新地标

  • 河南邓州:小麦测产迎丰收

独家策划

推荐阅读
立足新发展阶段、贯彻新发展理念、构建新发展格局、推动高质量发展,迫切需要加快实现高水平科技自立自强,迫切需要创造文艺新气象、铸就文化新辉煌。
2022-05-25 16:06
据媒体报道,为减少对北京雨燕的干扰,北京市正阳门管理处把原定六月初开工的木结构城楼修缮工程延后一个多月,避开北京雨燕幼鸟孵化和饲养的高峰期。反过来,那许许多多轻盈洒脱、如期而至的雨燕,又为北京的古建筑注入了难得的灵动和生气,二者相伴相生、相得益彰。
2022-05-25 15:51
当前,上海全市16个区都已实现社会面清零。而今上海全市16个区都已实现社会面清零,再次表明“动态清零”符合中国实际,是维护人民生命健康安全的“法宝”。疫情防控常态化以来,坚持科学精准、动态清零,我们快速有效地处置了多起局部地区聚集性疫情。
2022-05-25 15:50
以数字技术提升基层治理智能化精细化水平,核心是要站稳数字政府建设的人民立场。 以数字技术提升基层治理智能化精细化水平,关键是要以数字化不断提升基层政府的履职尽责能力。
2022-05-25 15:49
“因此,这项研究既发现了一个新的药物靶点,又证明了颞下颌关节腔注射技术治疗由骨关节病软骨病理性钙化引发的骨关节病软骨退变的可行性。该团队目前正在开展利用自噬型钙化囊泡钙化肿瘤细胞,阻断肿瘤转移的应用基础研究。
2022-05-25 10:17
用类似于药物胶囊制剂的外壳材料将胰岛包裹起来,做成一个“胰岛胶囊”。这样一来,胶囊中的胰岛既能免受免疫系统的攻击,同时又能很好地释放胰岛素,从而调节糖尿病患者的血糖。目前,胰岛乃至其他细胞如肝细胞微囊化治疗疾病,已然成为组织器官移植再生领域研究的热点。
2022-05-25 10:16
5月19日,《柳叶刀·血液学》报告了亚洲首个肝脏靶向血友病B基因治疗的临床研究结果:10名血友病患者接受基因治疗平均58周后,他们的凝血因子水平从治疗前的2%以下提升到平均36.93%。
2022-05-25 09:45
中国科学技术大学熊宇杰教授、龙冉教授研究团队与杨金龙院士团队付岑峰副研究员、南京大学邹志刚院士团队姚颖方教授合作,创新了光催化甲烷无氧偶联的催化剂设计,实现了高选择性制备乙烷和氢气,效率达到中温热催化甲烷无氧偶联水平。
2022-05-25 09:33
”来到病人家中,肖悦宁用心电监护仪做了生命监测,结果显示各项指标都是一条毫无生命迹象的直线。”接到一单新任务后,他们又出发了……
2022-05-25 09:33
随着教育信息化建设不断推进,教育大数据作为教育战略资源的价值持续提升,保障教育数据安全成为办好人民满意的教育的必答题。
2022-05-24 09:32
社会进步和国家发展需要各种各样的人才,要得天下英才而育之,要聚天下英才而用之。
2022-05-24 09:28
洪范八政,食为政首。中央多次用“治国理政的头等大事”“四个最严”“中国人的饭碗要牢牢端在自己手中”等强调粮食安全、食品安全的重要性。
2022-05-24 09:25
研究人员表示,开发的模型可详细学习泵在各种运行模式下的运转过程,开发过程或可借此提供更高效技术解决方案,从而提高系统效率并延长装置的自主工作寿命。
2022-05-24 09:22
近日,英国、美国、葡萄牙、西班牙、意大利、瑞典、澳大利亚等多个国家报告人感染猴痘病毒的确诊或疑似病例。那么,什么是猴痘病毒?它如何传播?是否有必要担心这种传染病大范围暴发?
2022-05-24 09:17
猴痘感染对于孕妇有较大风险,因为孕妇感染可能影响胎儿发育。
2022-05-23 10:57
5月22日,中国工程院院士袁隆平逝世一周年。怀着对这位为我国和世界粮食安全作出杰出贡献的老人的深切怀念,人们自发组织起对他的多种形式的纪念活动。
2022-05-23 09:33
未来要走好基础学科人才自主培养之路,加大全球引才力度,聚天下英才而用之,持续优化基础研究和创新人才队伍。
2022-05-23 09:33
2017年,潍柴向50%热效率发起挑战,潍柴青年科技创新团队立下“军令状”,成立高热效率柴油机研发队,窦站成是团队核心成员之一。
2022-05-23 09:31
据估计,5岁以下的儿童每50例死亡患儿、6个月及以下的儿童每28例死亡患儿中就有1例死于RSV感染。
2022-05-23 09:29
记者22日从内蒙古科学技术研究院生物技术研究所获悉,神舟十三号搭载的1.2万粒作物种子顺利出舱,参与神舟十三号载人飞船搭载种质资源的科研单位陆续开始了实验试验。
2022-05-23 09:27
加载更多